इथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा हुन्छ। अनुप्रयोग क्षेत्रहरूको वर्गीकरण अनुसार, यसलाई ऊर्जा भण्डारणको लागि ब्याट्री, पावर ब्याट्री र उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्सको लागि ब्याट्रीमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
- ऊर्जा भण्डारणको लागि ब्याट्रीले सञ्चार ऊर्जा भण्डारण, विद्युत ऊर्जा भण्डारण, वितरित ऊर्जा प्रणालीहरू, आदि समेट्छ;
- पावर ब्याट्रीहरू मुख्यतया पावरको क्षेत्रमा प्रयोग गरिन्छ, जसले बजारलाई सेवा दिन्छ जसमा नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरू, विद्युतीय फोर्कलिफ्टहरू, आदि समावेश छन्;
- उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्सको ब्याट्रीले उपभोक्ता र औद्योगिक क्षेत्रलाई समेट्छ, जसमा स्मार्ट मिटरिङ, बुद्धिमान सुरक्षा, बुद्धिमान यातायात, इन्टरनेट अफ थिंग्स, आदि समावेश छन्।
लिथियम-आयन ब्याट्री एक जटिल प्रणाली हो, जुन मुख्यतया एनोड, क्याथोड, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजक, वर्तमान सङ्कलक, बाइन्डर, प्रवाहकीय एजेन्ट र यस्तै अन्य चीजहरू मिलेर बनेको हुन्छ, जसमा एनोड र क्याथोडको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया, लिथियम आयन चालन र इलेक्ट्रोनिक चालन, साथै ताप प्रसार सहित प्रतिक्रियाहरू समावेश हुन्छन्।
लिथियम ब्याट्रीको उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत लामो हुन्छ, र यस प्रक्रियामा ५० भन्दा बढी प्रक्रियाहरू संलग्न हुन्छन्।
लिथियम ब्याट्रीहरूलाई आकार अनुसार बेलनाकार ब्याट्री, वर्गाकार एल्युमिनियम शेल ब्याट्री, पाउच ब्याट्री र ब्लेड ब्याट्रीमा विभाजन गर्न सकिन्छ। तिनीहरूको उत्पादन प्रक्रियामा केही भिन्नताहरू छन्, तर समग्रमा लिथियम ब्याट्री निर्माण प्रक्रियालाई अगाडि-अन्त प्रक्रिया (इलेक्ट्रोड निर्माण), मध्य-चरण प्रक्रिया (कोशिका संश्लेषण), र पछाडि-अन्त प्रक्रिया (गठन र प्याकेजिङ) मा विभाजन गर्न सकिन्छ।
यस लेखमा लिथियम ब्याट्री निर्माणको फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रिया प्रस्तुत गरिनेछ।
फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियाको उत्पादन लक्ष्य इलेक्ट्रोड (एनोड र क्याथोड) को निर्माण पूरा गर्नु हो। यसको मुख्य प्रक्रियामा समावेश छन्: स्लरी/मिक्सिङ, कोटिंग, क्यालेन्डरिङ, स्लिटिंग, र डाइ काट्ने।
स्लरी गर्ने/मिसाउने
स्लरी/मिश्रण भनेको एनोड र क्याथोडको ठोस ब्याट्री सामग्रीहरूलाई समान रूपमा मिसाउनु हो र त्यसपछि स्लरी बनाउन विलायक थप्नु हो। स्लरी मिश्रण रेखाको अगाडिको छेउको सुरुवात बिन्दु हो, र पछिको कोटिंग, क्यालेन्डरिङ र अन्य प्रक्रियाहरू पूरा गर्ने प्रस्तावना हो।
लिथियम ब्याट्री स्लरीलाई सकारात्मक इलेक्ट्रोड स्लरी र नकारात्मक इलेक्ट्रोड स्लरीमा विभाजन गरिएको छ। सक्रिय पदार्थहरू, प्रवाहकीय कार्बन, गाढा पदार्थ, बाइन्डर, एडिटिभ, सॉल्भेन्ट, आदिलाई मिक्सरमा अनुपातमा राख्नुहोस्, मिश्रण गरेर, कोटिंगको लागि ठोस-तरल सस्पेन्सन स्लरीको एकरूप फैलावट प्राप्त गर्नुहोस्।
उच्च-गुणस्तरको मिश्रण पछिको प्रक्रियाको उच्च-गुणस्तरको समापनको आधार हो, जसले ब्याट्रीको सुरक्षा कार्यसम्पादन र इलेक्ट्रोकेमिकल कार्यसम्पादनमा प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष रूपमा असर गर्नेछ।
लेप लगाउने काम
कोटिंग भनेको सकारात्मक सक्रिय पदार्थ र नकारात्मक सक्रिय पदार्थलाई क्रमशः एल्युमिनियम र तामाको पन्नीमा कोटिंग गर्ने र तिनीहरूलाई प्रवाहकीय एजेन्ट र बाइन्डरसँग मिलाएर इलेक्ट्रोड पाना बनाउने प्रक्रिया हो। त्यसपछि ओभनमा सुकाएर विलायकहरू हटाइन्छ ताकि ठोस पदार्थ सब्सट्रेटमा बाँधिएर सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोड पाना कुण्डली बनाइन्छ।
क्याथोड र एनोड कोटिंग
क्याथोड सामग्रीहरू: तीन प्रकारका सामग्रीहरू हुन्छन्: लेमिनेटेड संरचना, स्पाइनल संरचना र ओलिभिन संरचना, क्रमशः टर्नरी सामग्रीहरू (र लिथियम कोबाल्टेट), लिथियम म्याङ्गनेट (LiMn2O4) र लिथियम आइरन फस्फेट (LiFePO4) सँग मिल्दोजुल्दो।
एनोड सामग्रीहरू: हाल, व्यावसायिक लिथियम-आयन ब्याट्रीमा प्रयोग हुने एनोड सामग्रीहरूमा मुख्यतया कार्बन सामग्री र गैर-कार्बन सामग्रीहरू समावेश छन्। ती मध्ये, कार्बन सामग्रीहरूमा ग्रेफाइट एनोड समावेश छ, जुन हाल सबैभन्दा बढी प्रयोग गरिन्छ, र अव्यवस्थित कार्बन एनोड, कडा कार्बन, नरम कार्बन, आदि; गैर-कार्बन सामग्रीहरूमा सिलिकन-आधारित एनोड, लिथियम टाइटेनेट (LTO) र यस्तै अन्य समावेश छन्।
फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियाको मुख्य लिङ्कको रूपमा, कोटिंग प्रक्रियाको कार्यान्वयन गुणस्तरले समाप्त ब्याट्रीको स्थिरता, सुरक्षा र जीवन चक्रलाई गहिरो रूपमा असर गर्छ।
क्यालेन्डरिङ
लेपित इलेक्ट्रोडलाई रोलरद्वारा थप कम्प्याक्ट गरिन्छ, जसले गर्दा सक्रिय पदार्थ र सङ्कलक एकअर्कासँग नजिकको सम्पर्कमा हुन्छन्, जसले गर्दा इलेक्ट्रोनहरूको चाल दूरी घट्छ, इलेक्ट्रोडको मोटाई घट्छ, लोडिङ क्षमता बढ्छ। साथै, यसले ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध कम गर्न, चालकता बढाउन र ब्याट्रीको भोल्युम उपयोग दर सुधार गर्न सक्छ ताकि ब्याट्री क्षमता बढोस्।
क्यालेन्डरिङ प्रक्रिया पछि इलेक्ट्रोडको समतलताले पछिको स्लिटिंग प्रक्रियाको प्रभावलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्नेछ। इलेक्ट्रोडको सक्रिय पदार्थको एकरूपताले पनि अप्रत्यक्ष रूपमा कोशिकाको कार्यसम्पादनलाई असर गर्नेछ।
चिप्लो
स्लिटिंग भनेको फराकिलो इलेक्ट्रोड कुण्डलीलाई आवश्यक चौडाइको साँघुरो स्लाइसहरूमा निरन्तर अनुदैर्ध्य काट्ने कार्य हो। स्लिटिंगमा, इलेक्ट्रोडले कतरनी कार्यको सामना गर्छ र टुट्छ। स्लिटिंग पछि किनारा समतलता (कुनै बुर र फ्लेक्सिङ छैन) कार्यसम्पादन जाँच गर्ने कुञ्जी हो।
इलेक्ट्रोड बनाउने प्रक्रियामा इलेक्ट्रोड ट्याब वेल्डिङ गर्ने, सुरक्षात्मक टाँसिने कागज लगाउने, इलेक्ट्रोड ट्याब बेर्ने र त्यसपछिको घुमाउरो प्रक्रियाको लागि इलेक्ट्रोड ट्याब काट्न लेजर प्रयोग गर्ने समावेश छ। डाइ-कटिङ भनेको पछिको प्रक्रियाको लागि लेपित इलेक्ट्रोडलाई स्ट्याम्प गर्ने र आकार दिने हो।
लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको सुरक्षा कार्यसम्पादनको लागि उच्च आवश्यकताहरूको कारण, लिथियम ब्याट्री निर्माण प्रक्रियामा उपकरणहरूको शुद्धता, स्थिरता र स्वचालनको अत्यधिक माग गरिन्छ।
लिथियम इलेक्ट्रोड मापन उपकरणमा अग्रणीको रूपमा, डाचेङ प्रेसिजनले लिथियम ब्याट्री निर्माणको फ्रन्ट-एन्ड प्रक्रियामा इलेक्ट्रोड मापनका लागि उत्पादनहरूको श्रृंखला सुरू गरेको छ, जस्तै X/β-रे क्षेत्रीय घनत्व गेज, CDM मोटाई र क्षेत्रीय घनत्व गेज, लेजर मोटाई गेज र यस्तै।
- सुपर एक्स-रे क्षेत्रीय घनत्व गेज
यो १६०० मिमी भन्दा बढी चौडाइको कोटिंगको मापन गर्न अनुकूलनीय छ, अल्ट्रा-हाई-स्पीड स्क्यानिङलाई समर्थन गर्दछ, र पातलो हुने क्षेत्रहरू, खरोंचहरू, र सिरेमिक किनारहरू जस्ता विस्तृत सुविधाहरू पत्ता लगाउँछ। यसले बन्द-लूप कोटिंगमा मद्दत गर्न सक्छ।
- एक्स/β-रे क्षेत्रीय घनत्व गेज
यो ब्याट्री इलेक्ट्रोड कोटिंग प्रक्रिया र विभाजक सिरेमिक कोटिंग प्रक्रियामा मापन गरिएको वस्तुको क्षेत्रीय घनत्वको अनलाइन परीक्षण गर्न प्रयोग गरिन्छ।
- CDM मोटाई र क्षेत्रीय घनत्व गेज
यो कोटिंग प्रक्रियामा लागू गर्न सकिन्छ: इलेक्ट्रोडहरूको विस्तृत सुविधाहरूको अनलाइन पत्ता लगाउने, जस्तै छुटेको कोटिंग, सामग्रीको अभाव, खरोंच, पातलो हुने क्षेत्रहरूको मोटाईको रूपरेखा, AT9 मोटाई पत्ता लगाउने, आदि;
- बहु-फ्रेम सिंक्रोनस ट्र्याकिङ मापन प्रणाली
यो लिथियम ब्याट्रीहरूको क्याथोड र एनोडको कोटिंग प्रक्रियाको लागि प्रयोग गरिन्छ। यसले इलेक्ट्रोडहरूमा सिंक्रोनस ट्र्याकिङ मापन गर्न धेरै स्क्यानिङ फ्रेमहरू प्रयोग गर्दछ। पाँच-फ्रेम सिंक्रोनस ट्र्याकिङ मापन प्रणालीले भिजेको फिल्म, नेट कोटिंग मात्रा, र इलेक्ट्रोड निरीक्षण गर्न सक्षम छ।
- लेजर मोटाई गेज
यो लिथियम ब्याट्रीको कोटिंग प्रक्रिया वा क्यालेन्डरिङ प्रक्रियामा इलेक्ट्रोड पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ।
- अफ-लाइन मोटाई र आयाम गेज
यो लिथियम ब्याट्रीहरूको कोटिंग प्रक्रिया वा क्यालेन्डरिङ प्रक्रियामा इलेक्ट्रोडहरूको मोटाई र आयाम पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ, जसले दक्षता र स्थिरतामा सुधार गर्दछ।
पोस्ट समय: अगस्ट-३१-२०२३
